[发明专利]一种全柔性透明薄膜电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种全柔性透明薄膜电极，其特征在于，其为全聚合物基柔性透明导电电极，由水溶性聚合物作为掺杂物和导电聚合物共混构成；

所述导电聚合物为PEDOT:PSS，所述水溶性聚合物为带有羟基的亲水性高分子聚合物。

2.根据权利要求1所述的全柔性透明薄膜电极，其特征在于，所述水溶性聚合物为聚环氧乙烷、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段共聚物或亲水性聚氨酯中的一种或多种；所述水溶性聚合物的分子量为2500-8000000；水溶性聚合物和导电聚合物的质量比为0～0.83：1，其中不包括0。

3.一种根据权利要求1-2任一项所述的全柔性透明薄膜电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将水溶性聚合物溶解于极性有机溶剂中，加热搅拌后和导电聚合物溶液搅拌混匀得到全柔性透明薄膜溶液；

(2)将全柔性透明薄膜溶液滴涂到基底上，通过旋涂、刮涂或者丝网印刷在基底上制备全柔性透明薄膜；

(3)全柔性透明薄膜连同基底退火干燥后转移至水中，超声处理使全柔性透明薄膜和基底分离，得到全柔性透明薄膜电极。

4.根据权利要求3所述的全柔性透明薄膜电极的制备方法，其特征在于，

所述步骤(1)中：极性有机溶剂为乙腈、丙酮、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、乙二醇中的一种或多种；所述水溶性聚合物在极性有机溶剂中的质量浓度为1～10mg/mL，所述加热搅拌具体为60℃下以300rpm/min～1000rpm/min的转速搅拌；所述全柔性透明薄膜溶液中水溶性聚合物和PEDOT：PSS的质量比为0～0.83：1，其中不包括0。

所述步骤(2)中：所述基底为柔性基底或者刚性基底，柔性基底是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的一种，刚性基底是玻璃片、硅片、石英片中的一种；所述旋涂具体为：800～80000rpm/min旋涂30-60s；所述刮涂具体为：刮刀与与基底之间的距离为0.1～1.2mm，刮刀刮行的速度为0.05～5cm/s；所述丝网印刷具体为：采用100-600目的丝网。

所述步骤(3)中：所述退火干燥温度为25-200℃，时间为1-3h；所述超声功率为10～100W，超声时间为20～60s。

5.一种根据权利要求1-2任一项所述的全柔性透明薄膜电极在制备柔性电子器件、光电子器件或电子器件中的应用。

6.一种柔性电子器件，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述的全柔性透明薄膜电极；所述柔性电子器件为柔性可穿戴传感器、柔性发光二极管或柔性超级电容器。

7.一种根据权利要求6所述的柔性电子器件的制备方法，其特征在于，所述柔性电子器件为柔性可穿戴传感器时，包括以下步骤：

(1)将水溶性聚合物溶解于极性有机溶剂中，加热搅拌后和PEDOT:PSS溶液搅拌混匀得到全柔性透明薄膜溶液；

(2)将全柔性透明薄膜溶液旋涂到经过氧等离子体处理的PDMS一面上，退火干燥；

(3)重复步骤(2)在经过氧等离子体处理的PDMS的另一面上制备全柔性透明薄膜得到柔性可穿戴传感器。

8.一种根据权利要求6所述的柔性电子器件的制备方法，其特征在于，所述柔性电子器件为柔性发光二极管时，包括以下步骤：

(1)将水溶性聚合物溶解于极性有机溶剂中，加热搅拌后和PEDOT:PSS溶液搅拌混匀得到全柔性透明薄膜溶液；

(2)将全柔性透明薄膜溶液旋涂在经过紫外处理过的PET基底上，退火干燥得到全柔性透明薄膜电极；

(3)将全柔性透明薄膜电极放进蒸镀设备内，按照N，N'-二(1-萘基)-N，N'-二苯基-(1,1'-联苯)-4,4'-二胺(NPB)(60nm)/三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)(60nm)/氟化锂(1nm)/铝(80nm)的顺序和膜厚依次进行蒸镀得到柔性发光二极管。